CN107321814A - 一种高纯气体输送用不锈钢管的制备工艺 - Google Patents

一种高纯气体输送用不锈钢管的制备工艺 Download PDF

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    • C23G3/00—Apparatus for cleaning or pickling metallic material
    • C23G3/04—Apparatus for cleaning or pickling metallic material for cleaning pipes

Abstract

本发明公开了一种高纯气体输送用不锈钢管的制备工艺，依次包括对原料管坯加热、穿孔、打头、多次冷拔、光亮热处理、除油处理、水洗、电解抛光、水洗、碱中和、水洗、酸洗、水洗、洁净环境下冷纯水水洗、洁净环境下热纯水水洗、洁净环境下纯氮吹扫、压帽氮封及双层聚乙烯外包装充纯氮保护、最终检查、喷标入库。本发明所涉及的一种高纯气体输送用不锈钢管制备工艺，能够减少工艺流程，且制备出的不锈钢管表面洁净度高、耐腐蚀，能够满足高纯气体输送时对不锈钢内表面的要求。

Description

一种高纯气体输送用不锈钢管的制备工艺
技术领域
本发明涉及不锈钢管制备技术领域，尤其是一种高纯气体输送用不锈钢管的制备工艺。
背景技术
高纯度、高洁净的气体均需通过管路输送到设备用点，为了达到生产工艺对气体的质量要求，在气体出口指标一定的情况下，则更需重视配管系统的材料选用，对输送用不锈钢管内表面粗糙度的要求Ra要小于10微米。现有的技术对高纯气体输送用的不锈钢管的生产工艺还存在不足不处。
发明内容
本发明的目的是提供一种高纯气体输送用不锈钢管的制备工艺，能够生产出表面光洁度和耐腐蚀性等符合要求的不锈钢管。
为解决上述技术问题，本发明的目的是这样实现的：本发明所涉及的一种高纯气体输送用不锈钢管的制备工艺，依次按如下步骤：
步骤A、对原料管坯加热，加热温度为1200～1400℃，并保持20～30min；并进行穿孔和打头；
步骤B、对步骤A处理后的管坯进行多次冷拔，达到所需要的外径和壁厚度，切管成所需要的长度；
步骤C、对步骤B处理后的不锈钢管进行光亮热处理；
步骤D、对步骤C处理后的不锈钢管进行除油处理，然后进行水洗；
步骤E、对步骤D处理后的不锈钢管进行电解抛光，然后进行水洗；
步骤F、对步骤E处理后的不锈钢管进行碱中和，然后进行水洗；
步骤G、对步骤F处理后的不锈钢管进行酸洗，然后进行水洗；
步骤H、对步骤G处理后的不锈钢管在10000级洁净环境下进行冷纯水水洗；
步骤I、对步骤H处理后的不锈钢管在10000级洁净环境下进行热纯水水洗；
步骤J、对步骤I处理后的不锈钢管在100/1000级洁净环境下进行纯氮吹扫；
步骤K、对步骤I处理后的不锈钢进行检查和包装，所述的包装为压帽氮封及双层聚乙烯外包装充纯氮保护；
步骤L，对步骤K处理后的不锈钢管的包装进行最终检查、喷标入库。
作为上述方案的进一步说明，步骤C中的光亮热处理，包括如下步骤：
步骤C1、热处理：将步骤B处理后的不锈钢管置于光亮热处理炉中，光亮炉中充满保护气体，气压为0.4～0.65Mpa，热处理温度为1000～1100℃，热处理时间为300～420秒；
步骤C2、热冷却：将步骤C1处理后的不锈钢，在保护气体中进行自然冷却，气压为0.4～0.65Mpa；所述的保持气体是氮气与氢气按体积比2：1进行混合所得到。
作为上述方案的进一步说明，步骤D中，所述的除油工艺，依次按如下步骤：
步骤D1、将清洗用溶剂置于清洗槽中，将步骤E所处理的不锈钢管浸泡在清洗用溶剂中；
步骤D2、将浸泡过的不锈钢管取出置于水槽内，取出后再用高压水流冲洗不锈钢管内壁和外壁；
步骤D3、将不锈钢管置于超声波清洗槽内，注入蒸馏水，利用超声波进行清洗；
步骤D4、将步骤F3处理后的不锈钢管烘干，并用洁净白棉布蘸擦洗用溶剂擦洗不锈钢管内外孔，内孔用压缩空气打吹棉布球擦洗；
步骤D1中所述的清洗用溶剂包括有机溶剂、非离子型表面活性剂、缓蚀剂、无机盐、消泡剂和去离子水；所述的有机溶剂质量百分比为10%～20%，所述的缓蚀剂的质量百分比为3%～4%，所述的非离子型表面活性剂的质量百分比为15～20%，所述的无机盐的质量百分比为为6%～8%，消泡剂为1%～3%，余量为去离子水；所述的的有机溶剂为溴代烃；所说的缓蚀剂为苯甲酸钠、苯甲酸铵、三乙醇胺、乙醇胺或苯并三氮唑；所说的非离子型表面活性剂为聚氧乙烯化合物和/或多无醇化合物；所说的无机盐为碱性盐；所说的消泡剂为磷酸三丁酯、有机硅、油酸或油酸钠；
步骤D4中所述的擦洗用溶剂为丙酮或乙醇。
作为上述方案的进一步说明，步骤E中，所述的电解抛光工艺中所使用的每升抛光溶液中含有磷酸1000～1250克、硫酸200～260克、无水乙醇180～240克、羟基乙酸溶液5～8ml；磷酸的百分比浓度为85%，硫酸的质量百分比浓度为95%，无水乙醇的质量百分比浓度为99.5%，羟基乙酸溶液的质量百分比浓度为30～40%；使用直流电的电压范围为2.5～4.2V，电流密度为3.5～15A/dm2。
作为上述方案的进一步说明，步骤F中，所述的碱中和工艺中所使用的是氨水。
作为上述方案的进一步说明，步骤G中，所述的酸洗所用的酸洗液包括质量百分比为20～22%、比重为1.42的硝酸，重铬酸钾20～50g/L，其余为去离子水，酸洗温度为45～55℃，酸洗时间为10～20分钟。
作为上述方案的进一步说明，所述的不锈钢管所使用的为316L型的奥氏体不锈钢。
本发明的有益效果是：本发明所涉及的一种高纯气体输送用不锈钢管制备工艺，能够减少工艺流程，且制备出的不锈钢管表面洁净度高、耐腐蚀，能够满足高纯气体输送时对不锈钢内表面的要求。
附图说明
图1是本发明工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
实施例一
结合图1，对本发明所涉及的不锈钢制备工艺作详细说明，本实施例所涉及的一种高纯气体输送用不锈钢管的制备工艺，依次按如下步骤：
步骤A、对原料管坯加热，加热温度为1000℃，并保持30min；并进行穿孔和打头；不锈钢管所使用的为316L型的奥氏体不锈钢。
步骤B、对步骤A处理后的管坯进行多次冷拔，达到所需要的外径和壁厚度，切管成所需要的长度。
步骤C、对步骤B处理后的不锈钢管进行光亮热处理。
步骤D、对步骤C处理后的不锈钢管进行除油处理，然后进行水洗。
步骤E、对步骤D处理后的不锈钢管进行电解抛光，然后进行水洗。
步骤F、对步骤E处理后的不锈钢管进行碱中和，然后进行水洗；使用的是氨水进行碱中和，控制pH值在10。
步骤G、对步骤F处理后的不锈钢管进行酸洗，然后进行水洗。
步骤H、对步骤G处理后的不锈钢管在10000级洁净环境下进行冷纯水水洗。
步骤I、对步骤H处理后的不锈钢管在10000级洁净环境下进行热纯水水洗。
步骤J、对步骤I处理后的不锈钢管在100/1000级洁净环境下进行纯氮吹扫。
步骤K、对步骤I处理后的不锈钢进行检查和包装，所述的包装为压帽氮封及双层聚乙烯外包装充纯氮保护。
步骤L，对步骤K处理后的不锈钢管的包装进行最终检查、喷标入库。
步骤C中的光亮热处理，包括如下步骤：
步骤C1、热处理：将步骤B处理后的不锈钢管置于光亮热处理炉中，光亮炉中充满保护气体，气压为0.4Mpa，热处理温度为1000℃，热处理时间为420秒。
步骤C2、热冷却：将步骤C1处理后的不锈钢，在保护气体中进行自然冷却，气压为0.4Mpa。所述的保持气体是氮气与氢气按体积比2：1进行混合所得到。
步骤D中，所述的除油工艺，依次按如下步骤：
步骤D1、将清洗用溶剂置于清洗槽中，将步骤E所处理的不锈钢管浸泡在清洗用溶剂中。清洗用溶剂包括有机溶剂、非离子型表面活性剂、缓蚀剂、无机盐、消泡剂和去离子水；所述的有机溶剂质量百分比为10%，所述的缓蚀剂的质量百分比为3%，所述的非离子型表面活性剂的质量百分比为15%，所述的无机盐的质量百分比为为6%，消泡剂为1%，余量为去离子水；所述的的有机溶剂为溴代烃；所说的缓蚀剂为苯甲酸钠、苯甲酸铵、三乙醇胺、乙醇胺或苯并三氮唑；所说的非离子型表面活性剂为聚氧乙烯化合物和/或多无醇化合物；所说的无机盐为碱性盐；所说的消泡剂为磷酸三丁酯、有机硅、油酸或油酸钠；
步骤D2、将浸泡过的不锈钢管取出置于水槽内，取出后再用高压水流冲洗不锈钢管内壁和外壁。
步骤D3、将不锈钢管置于超声波清洗槽内，注入蒸馏水，利用超声波进行清洗。
步骤D4、将步骤F3处理后的不锈钢管烘干，并用洁净白棉布蘸擦洗用溶剂擦洗不锈钢管内外孔，内孔用压缩空气打吹棉布球擦洗，擦洗用溶剂为丙酮或乙醇。
步骤E中，所述的电解抛光工艺中所使用的每升抛光溶液中含有磷酸1000克、硫酸200克、无水乙醇180克、羟基乙酸溶液5ml；磷酸的百分比浓度为85%，硫酸的质量百分比浓度为95%，无水乙醇的质量百分比浓度为99.5%，羟基乙酸溶液的质量百分比浓度为30%；使用直流电的电压范围为2.5V，电流密度为3.5A/dm2。
步骤G中，所述的酸洗所用的酸洗液包括质量百分比为20～22%、比重为1.42的硝酸，重铬酸钾20g/L，其余为去离子水，酸洗温度为45℃，酸洗时间为20分钟。
实施例二
结合图1，对本发明所涉及的不锈钢制备工艺作详细说明，本实施例所涉及的一种高纯气体输送用不锈钢管的制备工艺，依次按如下步骤：
步骤A、对原料管坯加热，加热温度为1200℃，并保持20min；并进行穿孔和打头；不锈钢管所使用的为316L型的奥氏体不锈钢。
步骤B、对步骤A处理后的管坯进行多次冷拔，达到所需要的外径和壁厚度，切管成所需要的长度。
步骤C、对步骤B处理后的不锈钢管进行光亮热处理。
步骤D、对步骤C处理后的不锈钢管进行除油处理，然后进行水洗。
步骤E、对步骤D处理后的不锈钢管进行电解抛光，然后进行水洗。
步骤F、对步骤E处理后的不锈钢管进行碱中和，然后进行水洗；使用的是氨水进行碱中和，控制pH值在12。
步骤G、对步骤F处理后的不锈钢管进行酸洗，然后进行水洗。
步骤H、对步骤G处理后的不锈钢管在10000级洁净环境下进行冷纯水水洗。
步骤I、对步骤H处理后的不锈钢管在10000级洁净环境下进行热纯水水洗。
步骤J、对步骤I处理后的不锈钢管在100/1000级洁净环境下进行纯氮吹扫。
步骤K、对步骤I处理后的不锈钢进行检查和包装，所述的包装为压帽氮封及双层聚乙烯外包装充纯氮保护。
步骤L，对步骤K处理后的不锈钢管的包装进行最终检查、喷标入库。
步骤C中的光亮热处理，包括如下步骤：
步骤C1、热处理：将步骤B处理后的不锈钢管置于光亮热处理炉中，光亮炉中充满保护气体，气压为0.65Mpa，热处理温度为1100℃，热处理时间为300秒。
步骤C2、热冷却：将步骤C1处理后的不锈钢，在保护气体中进行自然冷却，气压为0.65Mpa。所述的保持气体是氮气与氢气按体积比2：1进行混合所得到。
步骤D中，所述的除油工艺，依次按如下步骤：
步骤D1、将清洗用溶剂置于清洗槽中，将步骤E所处理的不锈钢管浸泡在清洗用溶剂中。清洗用溶剂包括有机溶剂、非离子型表面活性剂、缓蚀剂、无机盐、消泡剂和去离子水；所述的有机溶剂质量百分比为20%，所述的缓蚀剂的质量百分比为4%，所述的非离子型表面活性剂的质量百分比为20%，所述的无机盐的质量百分比为为8%，消泡剂为3%，余量为去离子水；所述的的有机溶剂为溴代烃；所说的缓蚀剂为苯甲酸钠、苯甲酸铵、三乙醇胺、乙醇胺或苯并三氮唑；所说的非离子型表面活性剂为聚氧乙烯化合物和/或多无醇化合物；所说的无机盐为碱性盐；所说的消泡剂为磷酸三丁酯、有机硅、油酸或油酸钠；
步骤D2、将浸泡过的不锈钢管取出置于水槽内，取出后再用高压水流冲洗不锈钢管内壁和外壁。
步骤D3、将不锈钢管置于超声波清洗槽内，注入蒸馏水，利用超声波进行清洗。
步骤D4、将步骤F3处理后的不锈钢管烘干，并用洁净白棉布蘸擦洗用溶剂擦洗不锈钢管内外孔，内孔用压缩空气打吹棉布球擦洗，擦洗用溶剂为丙酮或乙醇。
步骤E中，所述的电解抛光工艺中所使用的每升抛光溶液中含有磷酸1250克、硫酸260克、无水乙醇240克、羟基乙酸溶液8ml；磷酸的百分比浓度为85%，硫酸的质量百分比浓度为95%，无水乙醇的质量百分比浓度为99.5%，羟基乙酸溶液的质量百分比浓度为40%；使用直流电的电压范围为4.2V，电流密度为15A/dm2。
步骤G中，所述的酸洗所用的酸洗液包括质量百分比为22%、比重为1.42的硝酸，重铬酸钾50g/L，其余为去离子水，酸洗温度为55℃，酸洗时间为10分钟。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种高纯气体输送用不锈钢管的制备工艺，其特征在于，依次按如下步骤：
步骤A、对原料管坯加热，加热温度为1200～1400℃，并保持20～30min；并进行穿孔和打头；
步骤B、对步骤A处理后的管坯进行多次冷拔，达到所需要的外径和壁厚度，切管成所需要的长度；
步骤C、对步骤B处理后的不锈钢管进行光亮热处理；
步骤D、对步骤C处理后的不锈钢管进行除油处理，然后进行水洗；
步骤E、对步骤D处理后的不锈钢管进行电解抛光，然后进行水洗；
步骤F、对步骤E处理后的不锈钢管进行碱中和，然后进行水洗；
步骤G、对步骤F处理后的不锈钢管进行酸洗，然后进行水洗；
步骤H、对步骤G处理后的不锈钢管在10000级洁净环境下进行冷纯水水洗；
步骤I、对步骤H处理后的不锈钢管在10000级洁净环境下进行热纯水水洗；
步骤J、对步骤I处理后的不锈钢管在100/1000级洁净环境下进行纯氮吹扫；
步骤K、对步骤I处理后的不锈钢进行检查和包装，所述的包装为压帽氮封及双层聚乙烯外包装充纯氮保护；
步骤L，对步骤K处理后的不锈钢管的包装进行最终检查、喷标入库。
2.如权利要求1所述的高纯气体输送用不锈钢管的制备工艺，其特征在于，步骤C中的光亮热处理，包括如下步骤：
步骤C1、热处理：将步骤B处理后的不锈钢管置于光亮热处理炉中，光亮炉中充满保护气体，气压为0.4～0.65Mpa，热处理温度为1000～1100℃，热处理时间为300～420秒；
步骤C2、热冷却：将步骤C1处理后的不锈钢，在保护气体中进行自然冷却，气压为0.4～0.65Mpa；
所述的保持气体是氮气与氢气按体积比2：1进行混合所得到。
3.如权利要求1所述的高纯气体输送用不锈钢管的制备工艺，其特征在于，步骤D中，所述的除油工艺，依次按如下步骤：
步骤D1、将清洗用溶剂置于清洗槽中，将步骤E所处理的不锈钢管浸泡在清洗用溶剂中；
步骤D2、将浸泡过的不锈钢管取出置于水槽内，取出后再用高压水流冲洗不锈钢管内壁和外壁；
步骤D3、将不锈钢管置于超声波清洗槽内，注入蒸馏水，利用超声波进行清洗；
步骤D4、将步骤F3处理后的不锈钢管烘干，并用洁净白棉布蘸擦洗用溶剂擦洗不锈钢管内外孔，内孔用压缩空气打吹棉布球擦洗；
步骤D1中所述的清洗用溶剂包括有机溶剂、非离子型表面活性剂、缓蚀剂、无机盐、消泡剂和去离子水；所述的有机溶剂质量百分比为10%～20%，所述的缓蚀剂的质量百分比为3%～4%，所述的非离子型表面活性剂的质量百分比为15～20%，所述的无机盐的质量百分比为为6%～8%，消泡剂为1%～3%，余量为去离子水；所述的的有机溶剂为溴代烃；所说的缓蚀剂为苯甲酸钠、苯甲酸铵、三乙醇胺、乙醇胺或苯并三氮唑；所说的非离子型表面活性剂为聚氧乙烯化合物和/或多无醇化合物；所说的无机盐为碱性盐；所说的消泡剂为磷酸三丁酯、有机硅、油酸或油酸钠；
步骤D4中所述的擦洗用溶剂为丙酮或乙醇。
4.如权利要求1所述的高纯气体输送用不锈钢管的制备工艺，其特征在于，步骤E中，所述的电解抛光工艺中所使用的每升抛光溶液中含有磷酸1000～1250克、硫酸200～260克、无水乙醇180～240克、羟基乙酸溶液5～8ml；磷酸的百分比浓度为85%，硫酸的质量百分比浓度为95%，无水乙醇的质量百分比浓度为99.5%，羟基乙酸溶液的质量百分比浓度为30～40%；使用直流电的电压范围为2.5～4.2V，电流密度为3.5～15A/dm2。
5.如权利要求1所述的高纯气体输送用不锈钢管的制备工艺，其特征在于，步骤F中，所述的碱中和工艺中所使用的是氨水。
6.如权利要求1所述的高纯气体输送用不锈钢管的制备工艺，其特征在于，步骤G中，所述的酸洗所用的酸洗液包括质量百分比为20～22%、比重为1.42的硝酸，重铬酸钾20～50g/L，其余为去离子水，酸洗温度为45～55℃，酸洗时间为10～20分钟。
7.如权利要求1至6所述的高纯气体输送用不锈钢管的制备工艺，其特征在于，所述的不锈钢管所使用的为316L型的奥氏体不锈钢。
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